我正在尝试编写一个函数来查找树中叶子的所有路径。例如,给定一棵如下所示的树:
1
/ \
2 5
/ \ \
3 4 6
输出列表将是:[[1,2,3],[1,2,4],[1,5,6]]
。
此函数的类型签名是:branches :: Tree a -> [[a]]
. 请注意,这使用了Data.Tree包中定义的 Tree 类型,尽管示例树是二叉树,但实际的树类型是玫瑰树。
只是一个简单的功能:
listtree :: [a] -> Tree a -> [[a]]
listtree l (Node a []) = [l++[a]]
listtree l (Node a forest) = concatMap (listtree (l++[a])) forest
使用列表记录从根到当前节点的路径,并将当前节点的标签附加到路径,然后递归映射listtree
到每个子节点。
listtree [] (Node 1 [(Node 2 [(Node 3 []), (Node 4 [])]), (Node 5 [(Node 6 [])])]))
产生预期的结果[[1,2,3],[1,2,4],[1,5,6]]
我将通过在部分路径列表的前面添加新标签来构建路径,然后将它们反转以进行输出:
listtree tree = map reverse $ traverse [] tree
where traverse path (Node label []) = [label:path]
traverse path (Node label xs) = concat $ map (traverse (label:path)) xs
将标签添加到列表前面而不是末尾的原因是追加需要 O(N) 时间并分配内存,而添加头需要 O(1)。当然,反转列表也是 O(N),但是每个列表只进行一次反转......
因此,在使用函数式算法和数据结构时,上述“添加到头部,然后在必要时反转”模式是一种普遍的习惯用法。
编辑:根据@luqui 的评论,获取路径的一种补充方法是从下往上构建它们:
listtree (Node label []) = [[label]]
listtree (Node label xs) = map (label:) $ concat $ map listtree xs
这比我的解决方案更短(并且可能更清晰),它还有一个额外的优势,就是按照你想要的顺序为你提供路径:路径是从叶子开始构建的,而不是从根开始。
注意(与前面的解决方案一样)路径列表是通过在列表的开头添加一个头来扩展的,而不是附加到末尾。
很简单...这些是您需要牢记的事情:-